金屬管材渦流探傷探頭的研發(fā)

渦流探頭

探頭是渦流探傷技術(shù)整個(gè)設(shè)備中最主要的部件，我們經(jīng)過(guò)多種形狀點(diǎn)探頭的選型研究，現(xiàn)在成功地使用“磁差式”點(diǎn)探頭，它由激勵(lì)繞組和檢出繞組組成。每一個(gè)繞組均繞在具有很高導(dǎo)磁率的大小尺寸相同的鐵淦氧芯棒上，兩個(gè)激勵(lì)繞組并排安放在一個(gè)檢出繞組的兩邊，三個(gè)繞組緊靠在一起，排在一條直線上。在沒(méi)有缺陷時(shí)，兩個(gè)反接的激勵(lì)繞組在檢出繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓正好平衡，因而沒(méi)有信號(hào)輸出。當(dāng)在探頭下的管材中出現(xiàn)缺陷時(shí)，這種平衡被破壞，檢出線圈就發(fā)出一個(gè)包含缺陷信息的調(diào)制波信號(hào)，送至渦流探傷儀進(jìn)行處理和顯示，得到反映缺陷的信號(hào)。

這種磁差式點(diǎn)探頭與“電差式”探頭相比較，由于具有兩個(gè)反接的激勵(lì)繞組，增大了在檢出繞組附近的磁場(chǎng)強(qiáng)度的梯度，只有一個(gè)檢出繞組，減小了儀器信號(hào)源的內(nèi)阻，均有利于探傷靈敏度的提高；同時(shí)，在同樣激勵(lì)電壓下，兩個(gè)激勵(lì)繞組的磁芯的飽和程度不嚴(yán)重，有利于探傷分辨率的提高；還有制作容易等特點(diǎn)。

點(diǎn)狀探頭為了探測(cè)整個(gè)管材表面，探頭相對(duì)于管材必須作螺旋掃描。在探頭旋轉(zhuǎn)時(shí)，信號(hào)耦合采用旋轉(zhuǎn)變壓器式的電感耦合。旋轉(zhuǎn)變壓器分為激勵(lì)用旋轉(zhuǎn)變壓器和檢出用旋轉(zhuǎn)變壓器兩個(gè)，每個(gè)旋轉(zhuǎn)變壓器的次級(jí)線圈均與探頭一起繞管材旋轉(zhuǎn)，其初級(jí)線圈固定不動(dòng)，與儀器相連，起到饋送激勵(lì)電壓和接收缺陷信號(hào)的作用。

探頭與被測(cè)管材表面的間距，直接影響探測(cè)靈敏度.實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出：對(duì)同一缺陷，間距由1毫米減到0.5和0.2毫米，靈敏度分別提高約四和九倍。因此，就產(chǎn)生由于“偏心”引起靈敏度變化而可能發(fā)生漏檢和誤檢的問(wèn)題。經(jīng)研究把點(diǎn)探頭安裝在一浮動(dòng)骨架上，用彈簧使探頭與管材表面間保持固定不變的間距就可解決這個(gè)問(wèn)題，我們叫它“浮動(dòng)”探頭。

由于渦流對(duì)金屬管材探傷時(shí)存在趨膚效應(yīng)，不能檢出管內(nèi)壁較小缺陷，我們研制成功一種小型內(nèi)壁探頭，直徑只有幾毫米，確保了探測(cè)管材內(nèi)外壁各種微小缺陷有一樣的靈敏度，提高了檢測(cè)質(zhì)量。